JPS62204034A - トルク伝達装置 - Google Patents

トルク伝達装置

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Publication number
JPS62204034A
JPS62204034A JP61284122A JP28412286A JPS62204034A JP S62204034 A JPS62204034 A JP S62204034A JP 61284122 A JP61284122 A JP 61284122A JP 28412286 A JP28412286 A JP 28412286A JP S62204034 A JPS62204034 A JP S62204034A
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JP
Japan
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gear
clutch
shaft
input shaft
output shaft
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Pending
Application number
JP61284122A
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English (en)
Inventor
ロバート ビー バチェラー
ジェラルド ピー ヘントシェル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
American Motors Corp
Original Assignee
American Motors Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by American Motors Corp filed Critical American Motors Corp
Publication of JPS62204034A publication Critical patent/JPS62204034A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/344Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K17/344Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear
    • B60K17/346Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear the transfer gear being a differential gear
    • B60K17/3467Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear the transfer gear being a differential gear combined with a change speed gearing, e.g. range gear
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/19Gearing
    • Y10T74/19023Plural power paths to and/or from gearing
    • Y10T74/19074Single drive plural driven
    • Y10T74/19079Parallel
    • Y10T74/19084Spur

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 光肌叫分互 本発明は、一般的には複数の出力を有するトルク伝達機
構に関し、より詳細には、各出力の作動および速度を制
御するため調節機構に関する。 ゛災來及土■脱貝 車両のエンジンからの動力を2つ以上の車軸セットの車
輪へ加えることは、トランスファーケースを車両のトラ
ンスミッションの出力へ結合することにより達成されて
いる。トランスファーケースの入力シャフトはトランス
ミッションの出力シャフトに結合され、ギア機構により
形成される動力路を通して2本の出力シャフトの少なく
とも一本に選択的に接続される。各出力シャフトは、そ
れぞれの車軸駆動機構へ結合されている。また複数の動
力路を設け、この動力がトランスファーケースの出力シ
ャフトのいずれかに加えられる前に入力シャフトからの
トルクを前記動力を通して所望のように分割または変更
できるようにすることは公知であった。
先に知られていたトランスファーケースでは、常時噛合
するギアを設けるのが一般的な方法であった。かかる装
置では、クラッチカラーが所望の動力路のギアと選択的
に係合するようシフトできる。しかしながらかかるクラ
ッチは、特に入力シャフトを種々のギアセットに相互接
続するようかなりの距離にわたってカラーをシフトしな
ければならないときトランスファーケースの大きさを増
大させ得る。
更に各出力シャフトの速度を作動または調節するため一
つの作動手段で2つ以上のカラーをシフトできるようク
ラッチカラーを相互接続することも知られている。例え
ば米国特許第4.270.4(11)号は、車両の前部
および後部車軸に高速動力路および低速動力路の双方を
与える、4輪駆動車両で使用すべきトランスファーケー
スを開示する。
トランスファーケースは、単一のシフトフォークにより
作動される一対の同時にシフトし得るクラッチカラーを
含み、クラッチカラーは高速シフトカラーおよび低速シ
フI・カラー含む。しかしながら、低速シフトカラーは
、中間ギアセットに沿って摺動自在であり、このギアセ
ットは入力シャフトと共・に回転するよう固定された駆
動ギアと常時噛合する被動ギアを有する。この結果、低
速ギアセントが出力シャフトから外れていても低速路の
被動ギアは作動し続ける。この結果、トランスファーケ
ースが高速で一本以上の車軸を駆動していても低速動力
路内でエネルギー損失が持続し得る。被動ギアのかかる
移動は、部品の過度の摩耗を生じさせる原因となり、潤
滑剤の必要をかなり増大する。更に径方向に離間した車
軸に沿って同時シフトするためのカラーが同一平面内に
位置するので、各シフトカラーは単一軸線に沿って変位
自在なシフトカラーよりも大きな偏心モーメントをシフ
ト中に受ける。
光凱■員翌 本発明は、一つのクラッチで第1出力シャフトの作動お
よび速度を制御し、第2の軸方向に心合わせされたクラ
ッチで第1出力から第2出力シャフトへのトルク伝達を
制御する軸方向に心合わせされたクラッチを備えたトラ
ンスファーケースを設けることにより上記欠点を克服す
るものである。
本発明の好ましい実施態様では、このトランスファーケ
ースは、自動車に二輪駆動高ギアリング、4輪駆動高ギ
アリングおよび4輪駆動低ギアリングのみならず中立セ
ツティングを与える。
好ましい実施態様では、第1出力シャフトは人力シャフ
トと軸方向に心合わせされ、クラッチ機構の各々は人力
および第1出力シャフトの共通軸に沿って変位し得るシ
フト自在なりラッチカラーを含む。従って、ギア機構に
よりカラーを両方向にシフトさせなければならなくても
簡単なセレクタを使用してクラッチカラーを移動できる
。更に本発明のトランスファーケースは4輪駆動モード
で出力シャフトにて低ギア出力を発生するため中間シャ
フトを使用しているが、中間シャフトおよび関連ギア部
品は、伝達機構のエネルギー損失および潤滑要件を制限
するよう2輪高速作動中に入力シャフトから外れたまま
である。本発明の上記およびそれ以外の利点は次の詳細
な説明から明らかとなろう。
同一番号が同じ部品を示す添付図面を参照して好ましい
実施態様の詳細な説明を読めば本発明をより明確に理解
されよう。
最初に第1図を参照すると、本発明に係るトランスファ
ーケース10は、入力シャフト14を回転自在に支持す
るようになっているハウジング12と、入力シャフト1
4と軸方向に心合わせされた第1出力シャフト16と、
入力シャフト14の軸線から径方向に離間した第2出力
シャフト18とから成るよう示されている。例えば、ベ
アリング15.17および19は、それぞれシャフト1
4.16および19を回転自在に支持している。第1図
に略図で示すように入力シャフト14は、トランスミッ
ション20の出力に接続されるようになっており、第1
出力シャフト16は、後部車軸駆動機構22へ接続され
るようになっており、第2出力シャフト18は、前部車
軸駆動機構24に接続されるようになっている。後によ
り詳細に述べるように、トランスファーケース10は高
ギア路、低ギア路または中立位1に選択的に係合するた
めの第1クラッチ手段26と、単1車軸(2輪)駆動モ
ードまたは2車軸(4輪)駆動モードに選択的に係合す
るための第2クラッチ手段28とから成る。
入力シャフト14は、軸方向延長クラッチ歯を有する入
力駆動ハブ30を含み、駆動ギア32は入力ハブ30に
軸方向に隣接して位置し、入力シャフト14を中心にし
て回転できるよう取付けられている。駆動ギア32はク
ラッチハブを有し、このクラッチハブは駆動ハブ30上
のクラッチ歯と径方向に整合する一組の軸方向延長クラ
ッチ歯34を有する。入力ハブ30の他方の側に軸方向
に隣接する第2被動クラツチハブ36はスプラインまた
は同等品により出力シャフト16に結合される。被動ク
ラッチハブ36のクラッチ歯、入力ハブ30および駆動
ギア32上の軸線に沿ってクラッチカラー38が摺動自
在になっており、番号40により略図表示されたセレク
タ機構の作動に応答して被動ハブおよび駆動ギアを選択
的に係合する。
駆動ギア32上の一組のらせんギア歯35は中間シャフ
ト44上に形成された被動ギア42の歯と常時噛合する
。シャフト44には、ギア42から軸方向に離間した中
間被動ギア46も取付けられている。ギア42および4
3は別々に形成でき、シャフト44を分離するよう取付
けられているが、これらギアは図示するように利便性、
強度および信頼性のためシャフトと一体的に形成できる
被動ギア46の歯はギア48と常時噛合し、゛ギア48
は駆動ギア36に隣接するニードルベアリングにより出
力シャフト16を中心に回転自在に取付けられる。ギア
48は、第2クラッチ手段28の一部分を形成する軸方
向伸長部分50を含む。図に示すように、ギア48の軸
方向に伸長した部分50は、被動ハブ54のギア歯と心
合わせされたクラッチ歯52を含み、被動ハブ54のギ
ア歯はスプラインまたは同等品により第1出力シャフト
16に取付けられている。図面にも示すように本発明の
好ましい実施態様のクラッチ手段28内では同期手段、
例えば同期リング56および同期係合シュー58も使用
されている。しかしながら第1出力シャフト上のギアを
第2出力シャフトのための駆動路内のギアと選択的に結
合するよう軸線13に沿ってクラッチカラー60が軸方
向にシフトされる限り他の構造のクラッチ機構も使用で
きると解される。例えばギア48の伸長部分50はカラ
ー60が中空位置に位置するよう更に細長くできる。従
って、同期リングは、カラー60が逆方向(すなわち、
第1図の右へ)シフトして第1および第2出力シャフト
の双方を駆動するよう駆動ハブ54に関連できる。いず
れの場合でもクラッチカラー60がギア48および被動
ハブ54の双方に係合する場合を除き、ギア48はニー
ドルベアリングにより出力シャフト16との回転から解
放される。
中間被動ギア46が回転自在なギア48と常時噛合して
いる間、このギアは被動ギア62とも常時噛合している
。出力ギア口2は第2出力シャフト18と共に回転でき
るよう取付けられ、図に示すようにこのシャフトと共に
一体的に形成できる。
クラ・7チカラー38および60は軸方向に心合わせさ
れているので、これらカラーは単一の作動部材により所
望位置へ便宜的にシフトできる。例えば、セレクタ手段
40は第1および第2カム表面を有するカムプレートか
ら成る。各クラッチカラー38および60に固定された
カムフォロワーはカムプレートの第1および第2カム表
面にそれぞれ載る。更に、カムフォロワーおよび、従っ
てクラッチカラーは、セレクタ手段40の各作動により
、例えば、カム表面に形成された形状に応じてカムプレ
ートが変位するごとに両方向へ移動できると解すべきで
ある。いずれの場合にも、クラッチ作動に必要な力が同
一軸線に沿って整合されるかぎり、第1および第2クラ
ツチを作動するのに必要なセレクタ機構の複雑さおよび
大きさはがなり低減できると解すべきである。
以上で本発明の好ましい実施態様の重要な構造上の特徴
について説明したので、実施態様の作動は容易に理解さ
れよう。第1図に示したようにクラッチカラー38は、
駆動ハブ36のみと係合するようシフトするので、入力
ハブ3oがら変位される。この結果第1図の位置に示す
ように第1クラッチ手段26は、中立位置にあり、よっ
て入力シャフト14の回転は出力シャフト16または出
力シャフト18に出力しない。
第2図に示すようにクラッチカラー38は、入力ハブ3
0のみならず駆動ハブ36のクラッチ歯と係合するよう
シフトしている。この結果、駆動ハブ36は、入力ハブ
30と共に回転し、第1出力シャフト16とのスプライ
ン接続は入力シャフト14と同一速度で出力シャフト1
6を回転させる。クラッチカラー60が第2図内の実線
で示される位置にあると、被動ギア48は、クラッチ手
段28から外れるので、シャフト16は、被動ギア48
を回転することなくニードルベアリング内で回転する。
この結果、中間被動ギア46および出力ギア口2は静止
したままである。
クラッチカラー60が第2図中の仮想線で示される位置
にあると、動力路は、被動ギア48、中間ギア46およ
び出力ギア口2を通るので、第2出力シャフト18にト
ルクが伝えられる。従って、出力シャフト16および出
力シャフト18は入力シャフト14の回転に応答して回
転される。
次に第3図を参照すると、クラッチ38は入力ハブ30
のクラッチ歯および駆動ギア32のクラッチ歯34と係
合するよう図示されている。同時にクラッチカラー38
は、高速駆動ハブ36から外れている。この結果、クラ
ッチ手段26は駆動ギア32および中間被動ギア42を
通ってシャフト44まで延長する低連動力路を作動する
。同じように、シャフト44が回転すると、中間被動ギ
ア46を通って出力ギア口2までの動力路が形成される
ので、出力シャフト18は低速ギアモードでは入力シャ
フト14よりも低い速度で回転する。
同じように低速ギア動力路は被動ギア46および被動ギ
ア48を貫通する。クラッチカラー60が第3図中の実
線で示される位置にあると、第2クラッチ手段28は、
低速動力路を第1出カシャフト16に接続する。単一の
車軸の駆動機構、例えば第2出力シャフト18に取付け
られた駆動機構24に過度に低いギアトルクが加えられ
ないよう第1クラッチ手段26が入力シャフト14から
低ギア動力路に係合するときクラッチカラー60は第3
図内の実線で示される位置に限定することが好ましい。
従って、以上で本発明を説明したが、特許請求の範囲に
記載した本発明の範囲と精神から逸脱することなく種々
の変更を行うことは当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るトランスファーケースの断面図、
第2図は作動位置にある部品を示す、第1図に類似する
断面図、第3図は別の作動位置にある部品を示す、第1
図および第2図に類似する断面図である。 I4・・・・・・入力シャフト 15・・・・・・ベアリング 16・・・・・・第1出力シャフト 17・・・・・・ベアリング 18・・・・・・第2出力シャフト 19・・・・・・ベアリング 20・・・・・・トランスミッション 24・・・・・・前部車軸駆動機構 26・・・・・・第1クラッチ手段 28・・・・・・第2クラッチ手段 32・・・・・・駆動ギア 42・・・・・・被動ギア 46・・・・・・中間被動ギア

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)入力シャフトおよび前記入力シャフトを回転自在
    に支持するための第1手段と、 第1出力シャフトおよび前記第1出力シャフトを回転自
    在に支持するための第2手段と、第2出力シャフトおよ
    び前記第2出力シャフトを回転自在に支持するための第
    3手段と、前記入力シャフトの回転に応答して前記第1
    および第2出力シャフトのうちの少なくとも一つを駆動
    するための低ギア手段と、 前記入力シャフトの回転に応答して前記第1および第2
    出力シャフトのうちの少なくとも一つを駆動するための
    高ギア手段と、 前記入力シャフトと前記第1および第2出力シャフトの
    うちの少なくとも一つとの間で前記低ギア手段および前
    記高ギア手段のうちの一つを選択的に接続するための第
    1クラッチ手段と、前記第1および第2出力シャフトの
    一つおよび双方を前記低ギア手段および前記高ギア手段
    の少なくとも一つに選択的に接続するための第2クラッ
    チ手段と、 クラッチカラーを含み前記第1および第2クラッチ手段
    の各々を作動するための手段および前記入力シャフトの
    軸に沿って同心状に変位させるよう前記クラッチカラー
    を摺動自在に支持およびシフトするための手段とから成
    るトルク伝達装置。
  2. (2)前記低ギア手段は、前記入力シャフトから径方向
    に離間した中間シャフトと、前記中間シャフト上で回転
    自在に支持された第1被動ギアと、前記被動ギアと常時
    噛合し、前記入力シャフトの軸線を中心に回転自在に支
    持された駆動ギアと、前記駆動ギアに係合するよう前記
    第1クラッチ手段の前記クラッチを選択的に変位させる
    ための手段とから成り、よって前記カラーが前記駆動ギ
    アから外れるとき前記中間シャフトは前記入力シャフト
    から外れる特許請求の範囲第1項記載のトルク伝達装置
  3. (3)前記中間シャフトは第1被動ギアから軸方向に離
    間し、第1被動ギアと共に回転自在に固定された第2中
    間被動ギアを含み、 前記第1出力シャフトは前記入力シャフトに軸方向に心
    合わせされ、前記第2出力シャフトは前記入力シャフト
    から径方向に離間しており、前記第1出力シャフトの軸
    線を中心に回転自在かつ同軸状に取付けられたギアが前
    記中間被動ギアと係合すると共に軸方向に伸長した部分
    を有し、前記ギアの前記伸長部分に軸方向に隣接して前
    記第1出力シャフトと共に回転するよう被動ハブが取付
    けられ、 前記第2クラッチ手段は前記ギアの軸方向伸長部分およ
    び前記被動ハブと係合するよう前記クラッチカラーを選
    択的に変位するための手段から成る特許請求の範囲第2
    項記載のトルク伝達装置。
  4. (4)前記入力シャフトは、前記低ギア手段の前記駆動
    ギアと同軸状に心合わせされかつ前記駆動ギアから軸方
    向に離間された入力ハブを含む特許請求の範囲第2項記
    載のトルク伝達装置。
  5. (5)前記第1出力シャフトは前記入力シャフトに軸方
    向に心合わせされ、前記高ギア手段は前記入力シャフト
    の前記入力ハブと同軸状でかつ前記入力ハブから軸方向
    に離間した被動クラッチハブを含み、前記被動クラッチ
    ハブは前記第1出力シャフトと共に回転できるよう前記
    第1出力シャフトに係合している特許請求の範囲第4項
    記載のトルク伝達装置。
  6. (6)前記被動クラッチハブは、前記低ギア手段の駆動
    ギアの側と反対の前記入力シャフトの前記入力ハブ側に
    同軸状に位置し、前記第1クラッチ手段の前記クラッチ
    カラーは前記被動クラッチハブおよび前記低ギア手段の
    前記入力ハブの軸方向長さよりも軸方向に短い特許請求
    の範囲第5項記載のトルク伝達装置。
  7. (7)前記第2クラッチ手段は前記第1クラッチ手段に
    より前記高ギア手段が選択されているとき前記第1およ
    び第2出力シャフトの一方および双方を前記高ギア手段
    に選択的に接続すると共に前記第1クラッチ手段により
    前記低ギア手段が選択されるとき前記第1および第2出
    力シャフトの双方のみを前記低ギア手段に選択的に接続
    するための手段を含む特許請求の範囲第1項記載のトル
    ク伝達装置。
  8. (8)入力シャフトおよび前記入力シャフトを回転自在
    に支持するための第1手段と、 前記入力シャフトに輪方向に整合された第1出力シャフ
    トおよび前記第1出力シャフトを回転自在に支持するた
    めの第2手段と、 前記入力シャフトおよび前記第1出力シャフトから径方
    向に離間し、第1被動ギアおよびこの第1被動ギアと共
    に回転するよう固定された第2被動ギアを有する中間シ
    ャフトおよび前記中間シャフトを回転自在に支持するた
    めの手段と、 前記中間シャフトから径方向に離間した第2出力シャフ
    トおよび前記第2出力シャフトを回転自在に支持するた
    めの第4手段と、 前記入力シャフトの回転に応答して第1被動ギアを選択
    的に駆動するための第1ギア手段と、前記第1被動ギア
    の回転に応答して前記第1および第2出力シャフトを選
    択的に駆動するよう前記第2被動ギアと係合可能な第2
    ギア手段と、 前記第1被動ギアが前記入力シャフトの回転に応答して
    回転しないよう選択的に外れるとき前記第1出力シャフ
    トのみを選択的に駆動するための第3ギア手段と、 第1、第2および第3ギア手段の各々を選択的に作動す
    るためのセレクタ手段とから成るトルク伝達装置。
  9. (9)前記セレクタ手段は、 前記入力シャフトを前記第1被動ギアに駆動係合するこ
    と、前記入力シャフトを前記第1出力シャフトに駆動係
    合すること、前記入力シャフトを前記第1被動ギアおよ
    び前記第1出力シャフトから外すことのいずれか一つを
    選択するための第1クラッチ手段と、 前記第1出力シャフトの回転に応答して前記第2出力シ
    ャフトを選択的に駆動するための第2クラッチ手段とか
    ら成る特許請求の範囲第8項記載のトルク伝達装置。
  10. (10)前記第1および第2クラッチ手段の各々は、環
    状のクラッチカラーと、前記カラーを支持しかつ摺動自
    在にシフトして前記入力シャフトに軸方向に心合わせす
    るための手段とから成る、特許請求の範囲第9項記載の
    トルク伝達装置。
  11. (11)前記セレクタ手段は前記トランスファーケース
    が中立作動モードを含むよう前記第1、第2および第3
    ギア手段のすべてを外すための手段を更に含む、特許請
    求の範囲第1項記載のトルク伝達装置。
JP61284122A 1985-11-29 1986-11-28 トルク伝達装置 Pending JPS62204034A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/802,670 US4901598A (en) 1985-11-29 1985-11-29 Vehicle drive-train transfer case
US802670 1997-02-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS62204034A true JPS62204034A (ja) 1987-09-08

Family

ID=25184377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61284122A Pending JPS62204034A (ja) 1985-11-29 1986-11-28 トルク伝達装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4901598A (ja)
JP (1) JPS62204034A (ja)
CN (1) CN86108009A (ja)
CA (1) CA1281558C (ja)

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